[发明专利]处理硅液的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理硅液的方法。

背景技术

目前国内工业硅生产工艺中产生的含有杂质的硅液通常采用传统的粗放式氧化精炼方法。这种精炼方法在实际应用中，精炼时间长，硅损失率大，除操作不方便外，所形成的尾渣又不易与硅熔体分离，从而使得硅液的纯净度难于提高，因而所形成的尾渣中含有相当多的数量的硅，造成硅资源的损失，并且导致产品单位消耗及成本增加；同时由于对P、B等微量元素管控不到位，使得所得的硅熔体无法完全满足金属硅下游产业链等生产要求。

因此，现有的处理硅液的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理硅液的方法，该方法可以显著提高硅液中铝、钙、磷和硼杂质的去除率，并且得到的硅熔体中硅元素的回收率可以达到86％。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理硅液的方法，所述硅液中含有铝、钙、磷和硼，所述方法包括：

(1)利用氧气氧化所述硅液，并向所述硅液中加入精炼剂和造渣剂，以便获得含有三氧化二铝、氧化钙和二氧化硅的固体氧化渣以及硅熔体；以及

(2)将所述含有三氧化二铝、氧化钙和二氧化硅的固体氧化渣以及硅熔体进行分离，以便分别得到含有三氧化二铝、氧化钙和二氧化硅的固体氧化渣以及硅熔体。

由此，根据本发明实施例的处理硅液的方法可以显著提高铝、钙、磷和硼杂质的去除效率，并且得到的硅熔体中硅元素的回收率可以达到86％，从而可以有效避免硅资源的浪费。

另外，根据本发明上述实施例的处理硅液的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)是按照下列步骤进行的：(1-1)将所述硅液供给至抬包中，并从所述抬包底部向所述硅液中供给氧气；(1-2)向步骤(1-1)得到的硅液中加入精炼剂，并对所得混合硅液进行加热；以及(1-3)将步骤(1-2)所得混合硅液中加入造渣剂，以便得到所述含有三氧化二铝、氧化钙和二氧化硅的固体氧化渣以及硅熔体。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1-2)中，所述精炼剂的加入量为所述硅液质量的0.5％～3％。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，所述精炼剂为选自氧化钙、氧化铝、氧化镁、氧化钠、氧化钾、氟化钙和氯化钙中的至少一种。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1-2)中，将所述混合硅液加热至1450～1550摄氏度。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1-3)中，所述造渣剂的加入量为所述硅液质量的0.5～3％。由此，可以有效提高含有三氧化二铝、氧化钙和二氧化硅的固体氧化渣的熔点，从而在提高铝、钙、磷和硼杂质的去除效率的同时提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，所述造渣剂含有碳酸钙、硫酸镁和氧化锌。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，所述造渣剂含有30～40wt％的碳酸钙、20～30wt％的硫酸镁和30～40wt％的氧化锌。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)的反应时间为15～120min。由此，可以进一步提高硅元素的回收率。

在本发明的一些实施例中，所述硅液中硅含量大于95wt％。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理硅液的方法流程示意图；

图2是根据本发明又一个实施例的处理硅液的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。